Оренбургский государственный университет

3.4. Комплексная эколого-биохимическая оценка биологических объектов

Основатель научного направления — Нотова Светлана Викторовна, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры биохимии и микробиологии.

Руководитель научного направления — Барышева Елена Сергеевна, доктор медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой биохимии и микробиологии.

Основные направления подготовки

06.03.01 Биология, профиль «Биохимия» (бакалавриат)

06.03.01 Биология, профиль «Микробиология» (бакалавриат)

06.04.01 Биология, магистерская программа «Биохимия и молекулярная биология»

06.04.01 Биология, магистерская программа «Микробиология и вирусология»

06.05.01 Биоинженерия и биоинформатика (специалитет)

06.06.01 Биологические науки, направленность 1.5.4 «Биохимия» (аспирантура)

06.06.01 Биологические науки, направленность 1.5.11 «Микробиология» (аспирантура)

Основные области исследований:

• изучение влияния экологических факторов на биологические объекты окружающей среды;
• оценка биотоксичности тяжелых металлов в условиях in vitro и in vivo и способы биокоррекции элементного статуса;
• изучение комбинированного действия сложных структурных комплексов вторичных метаболитов лекарственных растений на бактериальную клетку;
• квантово-химическое моделирование взаимодействия клеточных структур со смешаннолигандными комплексами;
• молекулярные методы оценки результатов взаимодействия.

Основные научные результаты

Проведено комплексное исследование влияния экологических факторов на биологические объекты окружающей среды. Выявлены биоиндикаторы по накоплению тяжелых металлов в воздухе, почве, воде. Были установлены виды деревьев, растений, грибов, выступающих в качестве биомаркеров объектов загрязнения окружающей среды.

Выявлены приоритетные микроэлементы загрязненной окружающей среды промышленных городов. Получены данные проведенных серий экспериментальных исследований в условиях in vitro и in vivo по изучению биотоксичности солей металлов на объекты окружающей среды (почва, растения, микроорганизмы, экспериментальные животные). Установлены закономерности более выраженного токсичного влияния тяжелых металлов в условиях дефицита эссенциальных элементов в живых объектах.

Проведено исследование биохимического взаимодействия комплексов растительных экстрактов и их вторичных метаболитов с антибиотиками в условиях in vitro, что позволило выявить синергические эффекты в отношении изолятов S. aureus со стороны комплексов Dianthus, Herba Achilleae millefolii, Неrbа Нуреrici и Сortex Quercus (комплекс «настойки + антибиотики»).

Было доказано, что присутствие в составе вторичных метаболитов таких соединений, как рутин (Неrbа Нуреrici, Fоlia Еucalypti viminalis), галловая кислота (Неrbа Нуреrici, Camellia sinensis, Сortex Quercus), тимол (Urticae folia, Herba Achilleae millefolii, Camellia sinensis, Sorbus aucuparia L., Dianthus), раскрывает механизм действия, объясняющий природу возникновения антибактериального эффекта.

Оценка молекулярно-электростатического потенциала и энергий взаимодействия, полученных методом компьютерного моделирования в эксперименте in silico в программе Autodock позволила определить нуклеофильность рутина и тимола, а также цефтазидима и фосфомицина, а также предположить наиболее вероятные конформации их взаимодействий.

Персональный состав коллектива

1. Нотова Светлана Викторовна, д-р мед. наук, проф., профессор кафедры биохимии и микробиологии
2. Барышева Елена Сергеевна, д-р мед. наук, проф., зав. кафедрой биохимии и микробиологии
3. Бибарцева Елена Владимировна, канд. мед. наук, доцент кафедры биохимии и микробиологии
4. Науменко Ольга Александровна, канд. мед. наук, доцент, доцент кафедры биохимии и микробиологии
5. Плотникова Юлия Александровна, зав. лабораторией кафедры биохимии и микробиологии
6. Сизенцов Алексей Николаевич, канд. биол. наук, доцент, доцент кафедры биохимии и микробиологии
7. Романенко Наталья Александровна, канд. биол. наук, доцент кафедры биохимии и микробиологии

Основные данные о деятельности за период с 2019 по 2024 г.:

Количество публикаций участников коллектива, в том числе:

Поощрения и достижения

Лауреатами премии губернатора Оренбургской области в сфере науки и техники стали Сизенцов А.Н., Барышева Е.С. (2019).

В 2020 г. Е.С. Барышева стала победителем конкурса «Золотые имена высшей школы» и получила почетное звание «Основатель научной школы».

Патенты

1. Устройство для получения однородных смесей / Быков А.В., Межуева Л.В., Кван О.В., Сизенцов А.Н., Быкова Л.А. Положительное решение о выдаче патента на заявку № 2018133387. Опубл. 21.05.2019.
2. Устройство для обеззараживания воздуха [Электронный ресурс] / Сизенцов А.Н., Сизенцов Я.А., Суслов В.С., Торшков А.А., Быков А.В., Межуева Л.В.; патентообладатель Оренбург. гос. ун-т. — № 2021103794; заявл. 16.02.2021; опубл. 15.05.2021, Бюл. № 14. — 2 с.

   Изобретение относится к области санитарной гигиены и электротехники и может быть использовано для обеззараживания воздуха в зданиях различного назначения. Данный патент вошел в топ-100 лучших изобретений России в 2021 году.

3. Нотова С.В., Казакова Т.В., Маршинская О.В. Способ моделирования энцефалопатии у потомства при воздействии нетоксичных доз марганца в пренатальный период. RU 2794816 C1. Дата публикации 25.04.2023. Бюл. № 12. Патентообладатель Оренбург. гос. ун-т.
4. Мирошникова Е.П., Аринжанов А.Е., Килякова Ю.В., Сизенцов А.Н. Способ коррекции кишечной микробиоты для повышения резистентности организма рыб. Рег. № 2023116963; заявл. 28.06.2023.
5. Мирошникова Е.П., Аринжанов А.Е., Килякова Ю.В., Сизенцов А.Н. Способ снижения концентрации токсичных элементов Al, As, Pb, Cd, Sn в мышечной ткани рыб. Рег. № 2023116966; заявл. 28.06.2023.
6. Сизенцов А.Н., Сальникова Е.В., Булгакова М.А., Бибарцева Е.В., Быков А.В. Способ снижения кадмия в организме крыс. Рег. № 2023130808; заявл. 27.11.2023.
7. Булгакова М.А., Сизенцов А.Н., Быков А.В. Способ повышения продуктивности популяции Eisenia foetida. Рег. № 2023130974; заявл. 28.11.2023.
8. Плотникова Ю.А. Барышева Е.С., Осипова Е.А., Бибарцева Е.В., Сизенцов А.Н., Быков А.В., Романенко Н.А. Способ модификации ингибирующей активности цефтазидима комплексом фенольных соединений; регистрационный номер 2024129135, дата поступления 01.10.2024 г.

Достижения студентов

Студент Осипова Е.А. получила грант от Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Оренбург) в рамках Всероссийского инновационного конкурса «УМНИК-2022» за проект «Разработка молекулярной модели вещества с заданными антимикробными свойствами в условиях in vitro» (2023).

Студенты Семынин Т.А., Маринчев М.М., Здоров А.Н. получили грант в рамках инновационного проекта Стартап-студии ОГУ (2023).

В рамках проводимых исследований студентами за период с 2018 по 2023 год было опубликовано 120 статей в сборниках конференций, в том числе без участия научного руководителя (2018 — 23, 2019 — 19, 2020 — 11, 2021 — 10, 2022 — 30, 2023 — 27).

Участие студентов в конкурсе «УМНИК» при поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере: 2018 — 7 проектов, 2019 — 2, 2020 — 2, 2021 — 2, 2022 — 3, 2023 — 1.

Основные научные проекты коллектива

1. Грант РНФ «Роль металл-лигандных форм микроэлементов при нарушениях углеводного обмена различного генеза» (№ 22-25-00600, руководитель — Нотова С.В.).
2. Конструирование, синтез и применение микро- и ультрадисперсных материалов в сельском хозяйстве. Соглашение с Минобрнауки России № 075-15-2024-550 – участники Нотова С.В., Сизенцов А.Н.)
3. Инициативная госбюджетная НИР «Разработка геномного метода для подтверждения аутентичности пищевых продуктов на основании специфических биологических макромолекул» (№ AAAA-A20-120102790020-8, руководитель — Барышева Е.С.).
4. Инициативная госбюджетная НИР «Физиологические и биохимические показатели живых систем при стрессовом воздействии» (№ ГР AAAA-A20-120021890004-1, руководитель — Нотова С.В.).
5. Инициативная госбюджетная НИР «Изучение механизмов биоаккумуляции тяжелых металлов пробиотическими штаммами микроорганизмов и оценка эффективности их применения при интоксикации тяжелыми металлами и лечении инфекционных заболеваний в комплексе с антибиотиками и экстрактами лекарственных растений» (№ ГР 121111100021-7, руководитель — Сизенцов А.Н.).
6. Произведение науки «Специалист клинической лабораторной диагностики». Руководитель — Барышева Е.С.
7. Грант в рамках Всероссийского инновационного конкурса «УМНИК-2022» за проект «Разработка молекулярной модели вещества с заданными антимикробными свойствами в условиях in vitro», студент Осипова Е.А. (2023).
8. Грант в рамках инновационного проекта Стартап-студии ОГУ «Обработка вымени КРС — протектор», студенты Семынин Т.А., Маринчев М.М., Здоров А.Н. (2023).

Защиты диссертаций членами коллектива и под руководством членов коллектива

1. Защита кандидатской диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 03.03.01 «Физиология» Лизурчик Л.В. на тему «Влияние табачной интоксикации на функциональное состояние лабораторных животных и элементный гомеостаз в системе мать — плацента — плод», 23.06.2022, в диссертационном совете ПДС 0300.003, Москва, РУДН. Научный руководитель: Нотова С.В.
2. Защита кандидатской диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук 1.5.5. Физиология человека и животных Казаковой Т. В. На тему «Закономерности формирования метаболического и элементного гомеостаза, поведенческих и когнитивных функций потомства при пренатальном воздействии марганца (экспериментальные исследования)» 23.10.2024 г. в диссертационном совете 24.2.267.02, г. Майкоп, ФГПБОУ ВО «Адыгейский государственный университет», научный руководитель, доктор медицинских наук, профессор Нотова С. В.
3. Защита кандидатской диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук 1.5.5. Физиология человека и животных Маршинской О. В. На тему «Влияние высококалорийной диеты на минеральный обмен и морфофункциональные показатели организма (экспериментальные исследования)» 23.10.2024 г. в диссертационном совете 24.2.267.02, г. Майкоп, ФГПБОУ ВО «Адыгейский государственный университет», научный руководитель, доктор медицинских наук, профессор Нотова С. В.

Контактная информация:

460018, г. Оренбург, пр. Победы, 13, 2-й корпус, химико-биологический факультет, кафедра биохимии и микробиологии.

Тел.: (35-32) 37-24-84.

E-mail: biochimiya@mail.osu.ru.